Troponine cardiaque I (TnI) et T (TnT) : Interprétation et évaluation dans les syndromes coronariens aigus

La troponine est un complexe protéique régulateur essentiel exprimé dans les muscles cardiaques et squelettiques. Le complexe se compose de la troponine I (TnI), de la troponine C (TnC) et de la troponine T (TnT), qui modulent l’interaction entre l’actine et la myosine et sont donc fondamentales pour le couplage excitation-contraction musculaire. Il existe des isoformes de troponine spécifiques au tissu cardiaque, abrégées cTnI, cTnT et cTnC. Les isoformes cTnI et cTnT sont immunologiquement distinctes et spécifiques des cellules musculaires cardiaques (cardiomyocytes). Les taux de troponine cardiaque circulante sont extrêmement faibles chez les sujets sains ; le ⁹⁹ percentile est inférieur à quelques nanogrammes par litre de sang (typiquement <5 ng/L pour les tests ultra-sensibles). Cela s’explique par le faible renouvellement physiologique des cellules musculaires cardiaques et l’intégrité de la membrane sarcolemmique (Parmacek et al.). Les taux de troponine cardiaque augmentent quelques heures après le début de l’infarctus du myocarde, reflétant la nécrose cellulaire. Ce phénomène est la pierre angulaire de la pratique clinique actuelle pour le diagnostic et la stratification du risque des patients suspectés de syndromes coronariens aigus (SCA). Plusieurs fabricants ont mis au point des tests de troponine à haute sensibilité (hs-cTn) pour la troponine I (cTnI) et la troponine T (cTnT). Les différences physiologiques et analytiques suivantes existent entre la troponine I et la troponine T :

• Une augmentation de la troponine I (cTnI) n’est observée qu’en cas de lésion myocardique. La cTnI est considérée comme le biomarqueur le plus spécifique au tissu cardiaque car elle ne possède pas d’isoforme exprimée dans le muscle squelettique, même en phase fœtale ou régénérative. La troponine T (cTnT) est également hautement spécifique au cœur, mais les tests cTnT de générations antérieures pouvaient présenter une réactivité croisée mineure avec des protéines libérées par le muscle squelettique en cas de myopathies sévères. Cependant, avec les dosages modernes à haute sensibilité (hs-cTnT), cette interférence est devenue négligeable, bien que des élévations de la cTnT en l’absence de cause cardiaque évidente soient parfois notées chez les patients atteints de myopathies inflammatoires.
• Bien que les troponines T et I puissent toutes deux être chroniquement élevées chez les patients souffrant d’insuffisance rénale chronique (IRC), ce phénomène est plus prononcé et fréquent pour la troponine T (Seng et al). Cela ne signifie pas que l’élévation est un « faux positif », mais reflète souvent une micro-nécrose, une apoptose ou une clairance réduite.
• La cinétique de libération peut varier légèrement : la troponine I tend à présenter un pic plus précoce et plus marqué que la troponine T dans certains modèles d’infarctus aigu.
• Les taux absolus de troponine I sont généralement nettement plus élevés que les taux de troponine T dans l’infarctus aigu du myocarde massif. Les taux de troponine I peuvent être jusqu’à 10 à 100 fois plus élevés que ceux de la troponine T chez le même individu, en raison de différences de masse molaire et de volume de distribution. Il faut donc s’attendre à des valeurs numériques différentes et aucune formule de conversion (entre troponine I et T) n’a été validée ni ne doit être utilisée.
• Le risque d’interférence analytique, bien que rare, existe. L’interférence avec les anticorps hétérophiles ou humains anti-souris (HAMA) est un phénomène rare qui se produit lorsque la troponine forme des complexes avec les immunoglobulines (macro-troponine), ce qui conduit à des niveaux faussement élevés de troponine détectés par les tests. De plus, une interférence avec la biotine à haute dose peut survenir sur certains dosages (réduisant faussement le signal pour les tests sandwichs, créant des faux négatifs). Les élévations faussement positives de la troponine sont rarement expliquées par une telle interférence mais doivent être suspectées en cas de discordance clinique majeure (Bularga et al).

L’âge, le sexe et la fonction rénale influencent les taux de troponine de base, ce qui a conduit à la définition de seuils distincts. Les taux de troponine sont jusqu’à 3 fois plus élevés chez les personnes âgées en bonne santé que chez les jeunes individus, reflétant probablement une apoptose cellulaire progressive ou une comorbidité cardiovasculaire subclinique. De même, les sujets dont le débit de filtration glomérulaire (DFG) est fortement réduit présentent des taux de troponine plus élevés. Les hommes ont un taux de troponine physiologiquement plus élevé que les femmes, justifiant l’utilisation de seuils (cut-offs) spécifiques au sexe pour optimiser la sensibilité chez les femmes (Mueller et al, Boeddinghaus et al, Miller-Hodges et al, Twerenbold et al)

Cinétique de libération

La compréhension de la cinétique est cruciale pour l’interprétation clinique. La troponine existe sous deux formes dans le cardiomyocyte : une petite fraction libre dans le cytosol (3-5 %) et une grande fraction structurelle liée aux myofilaments.

• La troponine T (cTnT) et la troponine I (cTnI) deviennent détectables au-dessus de la limite de référence 2 à 3 heures après le début de l’infarctus aigu du myocarde (libération du pool cytosolique). Avec les tests hs-cTn, cette détection peut être encore plus précoce.
• La valeur maximale (pic) de la troponine est généralement observée dans les 12 à 24 heures, parfois jusqu’à 48 heures en cas de reperfusion tardive ou absente.
• La troponine peut rester élevée pendant 5 à 14 jours après un infarctus. Cette persistance est due à la dégradation progressive du complexe contractile (pool structurel) et permet le diagnostic tardif de l’infarctus.
• Plus l’infarctus est important (masse myocardique nécrosée), plus le pic de troponine est élevé (aire sous la courbe) et plus la durée de cette élévation est longue.

Différences dans les concentrations absolues de troponine I et T au cours de l’infarctus aigu du myocarde

Comme indiqué ci-dessus, les concentrations de troponine cardiaque I (cTnI) ont tendance à augmenter pour atteindre des niveaux plus élevés que la cTnT au cours de l’infarctus aigu du myocarde. La cTnI et la cTnT ont des structures moléculaires différentes, qui peuvent affecter leur libération dans le sang ainsi que leur clairance. La cTnI a un poids moléculaire plus faible (24 kDa pour la forme monomérique, bien qu’elle circule souvent sous forme de complexe binaire I-C de plus haut poids moléculaire) comparée à la cTnT (37 kDa). Les différences de cinétique de libération et de demi-vie d’élimination expliquent les pics plus élevés de cTnI par rapport à la cTnT.

Valeurs normales (valeurs de référence)

• URL (limite supérieure de référence) : L’URL est la limite normale supérieure de la troponine dans une population de référence. Elle est définie comme le ^99e percentile chez les sujets sains. Le ^99e percentile varie selon les différents tests (voir tableau 1), les valeurs les plus courantes se situant entre 10 ng/L et 20 ng/L. Il est crucial d’utiliser les seuils spécifiques au kit utilisé par le laboratoire de l’hôpital.
• Troponine élevée : une valeur supérieure à l’URL (^99e percentile) indique une lésion myocardique (injury). Ce terme doit être distingué de l’infarctus, qui requiert un contexte ischémique.

Le type de dosage et d’algorithme utilisé pour exclure ou confirmer un infarctus aigu du myocarde varie selon les régions et les pays. Actuellement, les algorithmes de triage rapide 0h / 1h et 0h / 2h recommandés par l’ESC sont les plus utilisés (voir ci-dessous).

Le diagnostic de l’infarctus aigu du myocarde repose essentiellement sur la confirmation de l’augmentation et/ou de la baisse des taux de troponine (cinétique ou « delta »). Les taux changeants différencient l’événement aigu (infarctus, myocardite aiguë) des élévations chroniques (dues par exemple à une cardiomyopathie structurelle, une insuffisance rénale, etc.) où les niveaux restent stables.

Troponine à haute sensibilité (hs-troponine)

Le dosage de la troponine à haute sensibilité (hs-troponine) est désormais le standard de soins (Gold Standard). La définition analytique des tests à haute sensibilité est qu’ils sont capables de quantifier la troponine chez >50% des sujets sains et qu’ils présentent un coefficient de variation (CV) <10% au niveau du 99e percentile.

Les tests de troponine à haute sensibilité peuvent donc détecter des niveaux infimes de troponine chez les individus sains, reflétant le métabolisme cardiaque physiologique. Les valeurs supérieures au ^99e percentile pour les sujets sains sont considérées comme anormales.

La troponine à haute sensibilité est environ 10 à 100 fois plus sensible que la génération précédente de tests « conventionnels ». L’introduction de la troponine à haute sensibilité a donc entraîné la reclassification d’une proportion substantielle (environ 20 %) de patients souffrant d’angor instable (troponine négative avec les anciens tests) en NSTEMI (infarctus sans sus-décalage du segment ST) (Braunwald et al., Collet et al., Mueller et al.). Cela permet une prise en charge plus agressive et adaptée pour ces patients à risque.

Les troponines à haute sensibilité présentent plusieurs avantages cliniques majeurs :

• Détection précoce : Les dosages hs-cTn réduisent la « fenêtre aveugle » de la troponine, permettant de détecter les lésions myocardiques souvent dès l’admission.
• Algorithmes rapides : Ils permettent l’utilisation de protocoles d’exclusion (rule-out) rapide, réduisant le temps de séjour aux urgences.
• Valeur Prédictive Négative (VPN) : La VPN pour exclure un infarctus est extrêmement élevée (>99%), offrant une grande sécurité pour la sortie des patients.
• Prognostic : Une troponine élevée, même en l’absence d’infarctus (ex: insuffisance cardiaque), est un puissant marqueur pronostique de mortalité.

Diagnostic de l’infarctus aigu du myocarde

Selon la Quatrième Définition Universelle de l’Infarctus du Myocarde, un diagnostic d’infarctus aigu du myocarde (IDM) est posé lorsque les taux de troponine sont élevés (avec au moins une valeur > 99e percentile) ET qu’il existe une preuve de dynamique temporelle (hausse ou baisse) associée à au moins l’un des signes d’ischémie suivants :

• Symptômes d’ischémie myocardique (douleur thoracique, dyspnée équivalente).
• Modifications de l’ECG compatibles avec une nouvelle ischémie (modifications du segment ST-T ou nouveau bloc de branche gauche).
• Apparition d’ondes Q pathologiques.
• Preuve par imagerie d’une perte nouvelle de myocarde viable ou d’une nouvelle anomalie de la mobilité pariétale régionale (échocardiographie, IRM).
• Identification d’un thrombus coronaire par angiographie ou autopsie.

Interprétation clinique des résultats

• Une lésion myocardique (infarctus ou autre) nécessite au moins une valeur de troponine supérieure au ^99e percentile.
• En cas de lésion myocardique aiguë (y compris l’infarctus de type 1 ou 2), le taux de troponine doit présenter une cinétique significative (augmentation ou diminution) lors de prélèvements répétés. C’est le concept de « Delta » (Δ).
• Pour confirmer ou exclure un infarctus aigu du myocarde, on obtient ≥2 analyses de troponine. Il existe les algorithmes suivants (discutés ci-dessous) :
  • L’algorithme 0 h / 1 h : La troponine est analysée immédiatement à l’arrivée (0 h) et après 1 heure.
  • L’algorithme 0 h / 2 h : La troponine est analysée immédiatement à l’arrivée (0 h) et après 2 heures.
  • L’algorithme 0 h / 3 h : Plus traditionnel, utilisé si les tests hs-cTn ne sont pas disponibles.
• En cas de lésion myocardique chronique (ex: insuffisance cardiaque stable), l’élévation de la troponine est généralement persistante, sans dynamique significative (<20% de variation) lors d’échantillonnages répétés.

Pièges, mises en garde et facteurs de confusion

• Angor instable : Par définition, les patients souffrant d’angine de poitrine instable ne présentent pas de nécrose, donc pas de taux élevés de troponine. Si la troponine monte, le diagnostic bascule vers un NSTEMI.
• Late Presenters : Dans l’évolution tardive de l’infarctus du myocarde (patients consultant plusieurs jours après la douleur, voir figure 1), les taux de troponine sont sur la phase de plateau ou de descente lente. Ils peuvent rester relativement inchangés entre deux mesures à 1h d’intervalle. L’histoire clinique et le niveau absolu élevé guident le diagnostic.
• Early Presenters : Bien que les algorithmes 0 h / 1 h soient performants, chez les patients qui se présentent très tôt (<1 h après l’apparition de la douleur thoracique), la troponine peut encore être normale. Si la suspicion clinique est forte, un troisième prélèvement à 3h est recommandé.
• L’infarctus de type 2 : Une élévation de troponine avec ischémie n’est pas toujours une thrombose coronaire (Type 1). Elle peut résulter d’un déséquilibre offre/demande en oxygène (Type 2) dû à une anémie sévère, une tachyarythmie, ou un choc septique. Le traitement diffère radicalement (traiter la cause sous-jacente vs antithrombotiques).

Causes des taux élevés de troponine (Diagnostic différentiel)

De nombreuses pathologies peuvent entraîner une élévation du taux de troponine cardiaque par des mécanismes variés (ischémie, inflammation, apoptose, contusion, toxicité directe). Une troponine élevée signifie « souffrance cellulaire cardiaque » et non automatiquement « infarctus coronarien ». Le contexte clinique est la clé.

• Causes ischémiques :
  • Infarctus aigu du myocarde de Type 1 (rupture de plaque, STEMI, NSTEMI)
  • Infarctus de Type 2 (déséquilibre offre/demande : tachycardie, hypertension, anémie)
  • Spasme coronarien (Angor de Prinzmetal)
• Causes cardiaques non ischémiques :
  • Insuffisance cardiaque aiguë (congestion et étirement pariétal)
  • Cardiomyopathie de Takotsubo (syndrome du cœur brisé)
  • Myocardite, Péricardite (inflammation directe)
  • Contusion cardiaque (traumatisme thoracique)
  • Amyloïdose cardiaque, Sarcoïdose
  • Tachyarythmies (FA rapide, TV)
  • Procédures cardiaques (Ablation, Cardioversion, Biopsie)
• Causes extra-cardiaques et systémiques :
  • Embolie pulmonaire (cœur pulmonaire aigu)
  • Sepsis et choc septique (toxicité des cytokines, hypoperfusion)
  • Insuffisance rénale aiguë ou chronique
  • Accident vasculaire cérébral (AVC), Hémorragie sous-arachnoïdienne (orage catécholaminergique)
  • Effort physique extrême (marathon, ultra-trail – élévation transitoire bénigne)
  • Chimiothérapies cardiotoxiques (anthracyclines, trastuzumab)

Troponine et Insuffisance Rénale

L’interprétation de la troponine chez les patients atteints d’insuffisance rénale chronique (IRC) est complexe. La plupart des patients en dialyse ont une hs-cTnT chroniquement élevée au-dessus du 99e percentile. Les mécanismes incluent une clairance rénale réduite (surtout pour les fragments de troponine), mais surtout une lésion myocardique structurelle sous-jacente (hypertrophie ventriculaire gauche, fibrose, microangiopathie urémique). Bien que les niveaux de base soient élevés, l’infarctus aigu du myocarde se manifeste toujours par une augmentation dynamique (delta) au-dessus de ce niveau de base. Un changement relatif de >20% ou absolu significatif est nécessaire pour le diagnostic.

Algorithmes d’inclusion et d’exclusion (Rule-in / Rule-out)

L’ESC (European Society of Cardiology) préconise l’utilisation d’algorithmes d’exclusion et d’inclusion précoces pour les patients suspects de NSTEMI. Ces algorithmes reposent sur la très haute sensibilité des nouveaux dosages. L’ESC recommande préférentiellement l’algorithme 0 h / 1 h, ou alternativement 0 h / 2 h.

Important : Les algorithmes de troponine ne doivent PAS retarder la prise en charge des patients présentant un sus-décalage du segment ST sur l’ECG (STEMI). Ces patients nécessitent une stratégie de reperfusion immédiate (ICP primaire).

Les infirmières ou techniciens doivent effectuer les prélèvements dès l’arrivée (t = 0 h) et à 1 h (± 10 minutes). Le respect strict du timing est crucial pour la validité des seuils de variation (deltas).

Les décisions sont classées en trois zones :

1. Rule-out (Exclusion) : Troponine très basse à l’arrivée ET pas de symptômes récents, ou troponine basse sans augmentation à 1h. Le patient peut être orienté vers une sortie (avec bilan ambulatoire si besoin).
2. Rule-in (Inclusion) : Troponine très élevée d’emblée, ou augmentation significative à 1h. Le patient doit être hospitalisé pour surveillance (USIC) et coronarographie.
3. Zone d’observation (Grey Zone) : Patients ne remplissant ni les critères d’exclusion ni ceux d’inclusion. Ils nécessitent une surveillance, un 3ème dosage à 3h, et une échocardiographie.

Tableau 1. Seuils spécifiques (en ng/L) pour les algorithmes ESC 0h/1h et 0h/2h

Algorithme 0 h/1 h	Très faible (Rule-out direct)	Faible (Cut-off 0h)	Pas de changement à 1 h (1hΔ pour Rule-out)	Élevé (Rule-in direct)	1hΔ (Rule-in)
hs-cTn T (Elecsys ; Roche)	<5	<12	<3	≥52	≥5
hs-cTn I (Architect ; Abbott)	<4	<5	<2	≥64	≥6
hs-cTn I (Centaur ; Siemens)	<3	<6	<3	≥120	≥12
hs-cTn I (Access ; Beckman Coulter)	<4	<5	<4	≥50	≥15
hs-cTn I (Clarity ; Singulex)	<1	<2	<1	≥30	≥6
hs-cTn I (Vitros ; Clinical Diagnostics)	<1	<2	<1	≥40	≥4
hs-cTn I (Pathfast ; LSI Medience)	<3	<4	<3	≥90	≥20
hs-cTn I (TriageTrue ; Quidel)	<4	<5	<3	≥60	≥8
Algorithme 0 h/2 h	Très faible	Faible	Pas de changement à 2 h (2hΔ)	Élevé	2hΔ
hs-cTn T (Elecsys ; Roche)	<5	<14	<4	≥52	≥10
hs-cTn I (Architect ; Abbott)	<4	<6	<2	≥64	≥15
hs-cTn I (Centaur ; Siemens)	<3	<8	<7	≥120	≥20
hs-cTn I (Access ; Beckman Coulter)	<4	<5	<5	≥50	≥20

Algorithme 0 h / 1 h

L’organigramme ci-dessous illustre le fonctionnement de l’algorithme 0 h / 1 h. La troponine est analysée à 0 h (à l’arrivée) et à 1 h. Selon l’ESC, il s’agit de la meilleure méthode pour un triage sûr et efficace, et elle doit être préférée aux algorithmes 0 h / 2 h et 0 h / 3 h (Wildi et al.).

Le même principe est appliqué pour l’algorithme 0 h / 2 h, mais avec des seuils différents selon le tableau 1. Il est important de noter que ces algorithmes ne s’appliquent qu’aux tests hs-cTn validés. L’utilisation de tests point-of-care (POCT) non haute sensibilité nécessite des algorithmes conventionnels (souvent 0h/3h).

Troponine cardiaque dans l’arrêt cardiaque soudain

La troponine T (TnT) et la troponine I (TnI) spécifiques du cœur sont souvent analysées en cas d’arrêt cardiaque extrahospitalier afin de déterminer si l’arrêt cardiaque a été causé par un infarctus aigu du myocarde. Physiologiquement, la nécrose myocardique commence après environ 20 minutes d’anoxie myocardique complète. Théoriquement, les arrêts cardiaques dus à des causes non ischémiques primaires devraient présenter de faibles taux de troponines initiaux.

Toutefois, l’utilité diagnostique est limitée. Dans une étude portant sur 145 patients ayant retrouvé la circulation après un arrêt cardiaque et ayant subi des mesures sérielles de troponine et des examens échocardiographiques, tous les individus présentaient des taux élevés de troponine, probablement dus aux lésions de reperfusion, au massage cardiaque externe et au choc électrique externe. Par conséquent, les taux de troponine isolés n’ont pas pu être utilisés de manière fiable pour distinguer les arrêts cardiaques liés à un infarctus des autres causes. Les taux de troponine n’étaient pas non plus en corrélation linéaire avec la survie ou la fonction ventriculaire gauche dans ce contexte spécifique (Agusala et al.). La décision de coronarographie immédiate post-arrêt cardiaque doit donc reposer sur l’ECG (STEMI) et la suspicion clinique, plutôt que sur la troponine seule.

Valeur pronostique

Au-delà du diagnostic, la troponine est un marqueur pronostique puissant. Une élévation de la troponine, quelle qu’en soit la cause (SCA, insuffisance cardiaque, sepsis, insuffisance rénale), est indépendamment associée à un risque accru d’événements cardiovasculaires majeurs (MACE) et de mortalité à court et long terme. Chez les patients subissant une chirurgie non cardiaque, une élévation postopératoire de la troponine (entité nommée MINS – Myocardial Injury after Non-cardiac Surgery) est fortement corrélée à la mortalité à 30 jours, même en l’absence de symptômes ischémiques.

Références

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